JP2006182123A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルト補強層を有機繊維からなる無撚りマルチフィラメントコードで構成する場合であっても、コード内部剥離のない高速耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 ベルト補強層１を構成する無撚りマルチフィラメントとしてフィラメント相互を交絡させたインターレースコードを使用することにより、構成フィラメント相互間に集束性を付与し、有機繊維コード内部の剥離を防止することができる。これにより加硫後のタイヤにおいてベルト補強層１のコード内部での剥離を抑制することができ、空気入りラジアルタイヤの高速耐久性を十分に向上することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、ベルト補強層を無撚りマルチフィラメントコードで構成しながら優れた高速耐久性を有するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に、高速走行用に設計された空気入りラジアルタイヤでは、トレッド部に設けたベルト層の外周側に、その全域またはエッジ部に有機繊維コードをタイヤ周方向に連続的にスパイラル状に巻きつけたベルト補強層を配置する構成になっている。このベルト補強層は、そのベルト層に対する拘束力により、ベルト層が高速走行時に遠心力で浮き上がる現象を抑制し、剥離を防止するようにしている。しかし、ベルト補強層を構成する有機繊維コードは、一般に撚りコードであり、その撚り角の分だけベルト補強層の拘束力を弱くする。したがって、撚りコードを使用する限り、さらなる高速耐久性の向上には限界があった。

このような問題の対策として、特許文献１は、ベルト補強層の有機繊維コードとして、無撚りマルチフィラメントコードを使用することを提案している。無撚りマルチフィラメントコードは、撚り角がないため、同種の有機繊維であっても撚りコードに比べて伸長モジュラスが大きくなる。したがって、ベルト補強層の拘束力が一段と向上して高速耐久性を向上することができ、また無撚りであるため側面からの押圧力により断面が簡単に扁平に押しつぶされるため、ベルト補強層にしたときの厚みを大幅に薄くし、軽量化できるという利点がある。

しかし、上記のような利点の反面で、無撚りマルチフィラメントコードは構成フィラメント相互間の集束性がないため、加硫後のタイヤにおいてコード内部で剥離を発生しやすいという問題がある。そのため、期待するほど十分に高速耐久性を向上することができないという問題があった。
特開平９−１９３６０８号公報

本発明の目的は、有機繊維コードからなるベルト補強層を無撚りマルチフィラメントコードで構成する場合であっても、コード内部剥離のない高速耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層のトレッド部における外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の外側に有機繊維コードをタイヤ周方向にスパイラル状に巻回したベルト補強層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記有機繊維コードが無撚りマルチフィラメントのフィラメント相互を交絡させたインターレースコードであることを特徴とするものである。

本発明によれば、無撚りマルチフィラメントのフィラメント相互を交絡させたインターレースコードをベルト補強層に使用したため、構成フィラメント相互間に集束性を付与し、有機繊維コード内部の剥離やずれを防止することができる。このため加硫後のタイヤにおいてベルト補強層のコード内部剥離を抑制することができ、空気入りラジアルタイヤの高速耐久性を十分に向上することができる。

またベルト補強層にインターレースコードを使用することにより有機繊維コード表面に凹凸が生じ、有機繊維コードとゴム成分との接着性を向上させることができる。このため伸長モジュラスが高いにもかかわらずゴム成分との接着性が乏しいためベルト補強層への使用に制限があった有機繊維を使用することができる。このような高伸長モジュラスを有する有機繊維コードを用いることにより高速耐久性をさらに向上することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示す子午線方向断面図であり、図２は、本発明のベルト補強層に使用されるインターレースコードを例示する概略図である。

図１において、左右一対のビード３間にカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部をビード３の廻りにタイヤ内側から外側に折り返すように係止させている。トレッド部においては、カーカス層４の外側に、スチールコードからなるベルト層２がタイヤ１周にわたって配置されている。ベルト層２の外側には、有機繊維コードからなるベルト補強層１がタイヤ1周にわたってベルト層２の全幅および／または両端部を覆うようにそれぞれ設けられている。ベルト補強層１は、一般に複数本を引き揃えたゴム引きの有機繊維コードをタイヤ周方向に対して実質的に０°の角度でスパイラル状に巻回して形成されている。

ベルト補強層１は、図１に示すようにベルト層２の全幅を覆うもの（フルカバー）と両端部を覆うもの（エッジカバー）とを併用する場合のほか、フルカバーまたはエッジカバーのいずれか一方だけで構成してもよい。

本発明の空気入りタイヤは、ベルト補強層１の有機繊維コードとして、図２に例示するインターレースコードを使用するものである。図示のインターレースコードは、有機繊維の無撚りマルチフィラメントにおいてフィラメント相互を交絡させた交絡部Ａと非交絡部Ｂを交互に形成するものとして例示される。インターレースコードは全長にわたり交絡が施され、非交絡部を持たないものであってもよい。

インターレースコードの交絡部Ａは、無撚りマルチフィラメントのフィラメント相互の絡まりによってマルチフィラメントを集束させ、個々のフィラメントがばらけないように作用する部分である。交絡部Ａは公知の方法により形成することができ、無撚りのマルチフィラメントを、周囲を囲まれたノズルの中を所定の張力下に通過させるとき、そのノズル内に圧縮空気を噴射して渦流を形成することで、その渦の作用でフィラメント相互を絡ませることによって形成される。すなわちインターレースコードの作製方法として、無撚りマルチフィラメントを圧縮空気の渦流に通すことによりフィラメント相互の位置を入れ替えた交絡部と、入れ替えの生じない非交絡部をマルチフィラメントの長さ方向に沿って周期的に形成する方法を例示することができる。この場合、圧縮空気の供給法やマルチフィラメントに与える張力の調整により全長にわたり交絡を与えることもできる。

上記のようにインターレースコードが交絡部Ａを持つことにより、構成フィラメント相互間に集束性が付与される。このようにフィラメント相互を拘束することにより未加硫ゴムに被覆されて加硫されるとき、フィラメント相互の剥離が回避できる。すなわちベルト補強層の加硫故障を防止することができる。

本発明に用いる有機繊維コードは、交絡部の平均長さＬａが好ましくは３ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上であると共に、非交絡部の平均長さＬｂが、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下にするのがよい。全長にわたり交絡されていてもよい。交絡部の平均長さＬａが上記範囲未満であるか、非交絡部の平均長さＬｂが上記範囲を超えると、集束作用が不十分となり有機繊維コードの内部でフィラメント相互がばらけやすくなるため好ましくない。

また有機繊維コードが全長にわたり交絡されていると、全長にわたりフィラメント同士が拘束され、撚りコードと同等の集束性が得られ好ましい。

本発明の有機繊維コードは、交絡部Ａと非交絡部Ｂが周期的に繰り返されている場合は、交絡部Ａが凹部となり非交絡部Ｂが凸部となって有機繊維コード表面に凹凸を形成することにより、ゴム成分との接着性を向上することができる。また有機繊維コードの全長が交絡されている場合でも、交絡部分自体に微細な凹凸が形成されるので、同様のゴム成分との接着性を得ることができる。

本発明の有機繊維コードは、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維、アクリル繊維および脂肪族ポリケトン繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。より好ましくは、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、および脂肪族ポリケトン繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種の有機繊維である。

一般にポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維は、高強度、高弾性率を有するもののゴム成分との接着性に乏しく、表面修飾等の前処理をしてもポリアミド繊維に比べ接着性が劣る。しかし、インターレースコードとして使用すると有機繊維コード表面に凹凸が生じゴム成分との接着性を改善することができるため、ベルト補強層に使用することができる。

上述のとおりインターレースコードからなるベルト補強層を有する空気入りラジアルタイヤは、無撚りマルチフィラメントからなるベルト補強層における剥離の課題を解消することができる。したがって無撚りマルチフィラメントを使用するものでありながらベルト補強層の加硫故障を防止し、高速耐久性に優れたタイヤにすることができる。しかも、無撚りマルチフィラメントコードに基づく本来の効果であるタイヤの軽量化を実現することができる。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３及び従来例
タイヤサイズを２２５／６０R１６、タイヤ構造を図１、ベルト補強層の有機繊維コードを正量繊度１８８０ｄｔｅｘのナイロン６６マルチフィラメントの無撚りコードとし配置密度を５０本／5ｃｍとすることを共通条件とし、無撚りコードに与えた交絡部と非交絡部の平均長さを表１のように異ならせた４種類の乗用車用空気入りタイヤを製造した。従来例は交絡部なしの無撚りコードを使用した例であり、実施例１〜３はインターレースコードを使用した例である。

得られた各タイヤについて、以下に説明する試験法により、耐加硫故障性および高速耐久性を測定し、その結果を表１に記載した。
（１）耐加硫故障性
評価タイヤを真空チャンバー（５ｋＰａ）に入れ、トレッドのクラウン部全周をレントゲン撮影する。各条件につき５本のタイヤを撮影し下記の３段階評価を行った。評価点が大きくなるほど、耐加硫故障性が良好であること示す。
１点：５ｍｍ以上の空隙がある。
２点：１〜５ｍｍ未満の空隙がある。
３点：空隙が１ｍｍ未満である。

（２）高速耐久性
評価タイヤを試験内圧２１０ｋＰａ、速度８１ｋｍ／ｈの条件にて、ＪＡＴＭＡイヤーブック（２００４年度版）で規定された空気圧条件に対応する負荷能力の８８％荷重で１２０分間ならし走行する。次に３時間以上放冷した後、空気圧を２１０ｋＰａに再調整し、上記と同一の荷重下に１２１ｋｍ／ｈの速度から試験を開始し、速度を３０分毎に８ｋｍ／ｈずつ段階的に上昇させ破壊または故障が発生するまで走行を続けた。無撚りマルチフィラメントコードを使用した従来例の合計走行距離を１００として、各評価タイヤの合計走行距離を指数で表した。走行距離指数が大きくなるほど高速耐久性が優れていることを示す。

表１から明らかなようにベルト補強層に交絡部のない無撚りマルチフィラメントを使用した従来例は、耐加硫故障性に劣る結果となった。これに対し交絡部を与えた無撚りマルチフィラメント（インターレースコード）を用いた実施例１〜３は、耐加硫故障性が改善され、高速耐久性も向上する結果が得られた。

実施例４〜６
ベルト補強層の有機繊維コードとして、実施例３のナイロン６６のインターレースコードの代わりにそれぞれ正量繊度１８８０ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維（以下、ＰＥＴと略記する。）、ポリエチレンナフタレート繊維（以下、ＰＥＮと略記する。）、および脂肪族ポリケトン繊維（以下、ＰＯＫと略記する。）のインターレースコードを使用した他は実施例３と同じ条件で乗用車用空気入りラジアルタイヤを作製した。

得られたタイヤについてそれぞれ実施例３と同じ条件で耐加硫故障性および高速耐久性を測定し、その結果を表２に記載した。

実施例４〜６においては、耐加硫故障性が実施例３（ナイロン６６）と同じレベルでありながら、高速耐久性がさらに向上した結果が得られた。これらの結果は、ＰＥＴ、ＰＥＮおよびＰＯＫの伸長モジュラスがナイロン６６に比べて高いという特性が、高速耐久性の向上として現れたものと考えられる。またゴム成分との接着性が乏しいＰＥＴ（実施例４）、ＰＥＮ（実施例５）においても十分な耐加硫故障性および高速耐久性が発現されたことから、インターレースコードとして使用することによりゴム成分との接着性も改善されたものと考えられる。

空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線方向断面図である。 本発明のインターレースコードの一例を示す構成図である。

符号の説明

１ ベルト補強層
２ ベルト層
３ ビード
４ カーカス層

Claims (4)

1. 左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層のトレッド部における外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の外側に有機繊維コードをタイヤ周方向にスパイラル状に巻回したベルト補強層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記有機繊維コードが無撚りマルチフィラメントのフィラメント相互を交絡させたインターレースコードからなる空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記インターレースコードが交絡部と非交絡部を長手方向に交互に形成し、前記交絡部の平均長さが3ｍｍ以上、前記非交絡部の平均長さが5ｍｍ以下である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記インターレースコードが全長にわたり交絡部を形成している請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記有機繊維コードが、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、および脂肪族ポリケトン繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
   

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